西门子模块代理商西门子模块总代理商

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S7-1500 控制器产品系列中具有较大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于具有较高程序范围和联网要求的苛刻应用。

具有极高处理速度，适用于二进制和浮点运算

用于系列机器、专用机器以及工厂中的跨领域自动化任务

在 CPU Runtime 中，可以调用并运行 C/C++ 函数。

除 CPU Runtime 外，还有一个额外的 C/C++ Runtime；在其中可以运行与调用无关（独立）C/C++应用程序。

在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式 PLC 使用

PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机

PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O

PROFINET 智能设备用于连接 CPU 以作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的智能PROFINET 设备

两个带独立 IP 地址的附加 PROFINET 接口；可用于网络隔离：
PROFINET IO 接口 X2 可用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，或在快速通信中用作 I 设备。PROFINET接口 X3 便于以 1 Gbps 的速度进行数据传输。

PROFIBUS DP 主站接口

作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户机，用于方便地将 SIMATIC S7-1500连接到非西门子设备/系统，具有以下功能：

OPC UA Data Access

OPC UA Security

OPC UA Methods Call

支持 OPC UA Companion Specifications

OPC UA 报警和条件

PROFIBUS 和 PROFINET 上的集中式和分布式等时同步模式

集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器、轴之间的齿轮传动、输出凸轮/凸轮轨道和探头

用于诊断集成 Web 服务器，带创建用户自定义 Web 页面的选项

多功能平台

通过多功能平台 (MFP)，模块中可以实现更多功能。借助于 CPU 1518-4PN/DP MFP 的计算能力，可以在一个公共平台上合并之前分开的应用程序，仍满足 S7-1500在维护性和坚固性方面的较高需求。
即，除控制功能外，还可以在多功能平台上运行典型 PC 应用程序，例如：

需要语言编程的任务

是基于模型开发的，或

需要通过数据库来解决。

这样，除了可在标准 STEP 7 程序中运行 C/C++ 代码外，CPU1518-4 PN/DP MFP 多功能平台还提供了一个额外的独立第二运行环境，以便在需要时与 STEP 7 程序并行运行 C/C++应用程序。
可以用 C/C++来创建与控制无关的应用程序，如协议转换器、数据库应用程序等。这就简化了与特定客户相关的语言应用程序的创建或重复使用。
CPU 1518-4 PN/DP MFP 在控制单元方面具有与 CPU 1518-4 PN/DP 相同的数量结构和功能。除了在 TIAPortal 中使用 STEP 7 中创建的用户程序外，通过 SIMATIC ODK 1500S 创建的 C/C++函数也可以集成到标准用户程序中。通过使用 SIMATIC ODK 1500S（ODK –开放式开发工具包），还可以利用编程语言机制，如面向对象的编程。
使用 SIMATIC Target 1500STM forSimulink®组态软件包，也可以集成复杂 Simulink 模型以利用通过 MATLAB 和Simulink®完成的基于模型的开发。

注

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。

CPU 1518-4 PN/DP MFP 的特点：

功能强大的处理器：
该 CPU 每条二进制指令的执行时间可低至 1 ns。

大容量工作存储器：
6 MB 用于程序，60 MB 用于数据，50 MB 用于 CPU 函数库（“CPU Runtime 中的 CPU 函数库”是指在PLC Runtime 中同步运行的 C/C++ 代码），500 MB 用于 C/C++ 运行系统应用程序

通过作为装载存储器的 SIMATIC 存储卡（至少 2 GB），可以执行附加功能，如数据日志和归档

灵活的扩展功能：
单层组态多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）

显示内容包括：

概览信息

设置日期和时间

选择操作模式：

将 CPU 复位为出厂设置

项目备份和恢复

禁用/启用显示器

启用保护级别

附加功能

商品编号

6ES7518-4AX00-1AC0

CPU 1518-4 PN/DP MFP + C/C++ RT + OPC UA

一般信息

产品类型标志

CPU 1518-4 PN/DP MFP

硬件功能状态

FS03

固件版本

V2.9

产品功能

● I&M 数据

是的; I&M0 至 I&M3

● 时钟同步模式

是的; 分布式和集中式；带小组织块，6 个 125 µs 循环（分布式）和 1 ms（集中式）

附带程序包的

● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本

V17（固件 V2.9）/ V15（固件 V2.5）及以上版本

配置控制

通过数据组

是的

显示

屏幕对角线 [cm]

6.1 cm

操作元件

按键数量

6

运行模式开关

1

电源电压

额定值 (DC)

24 V

允许范围，下限 (DC)

19.2 V

允许范围，上限 (DC)

28.8 V

反极性保护

电源和电压断路跨接

● 停电/断电跨接时间

5 ms

● 重复率，小值

1/s

输入电流

耗用电流（额定值）

1.7 A

耗用电流，大值

2 A

接通电流，大值

2.7 A; 额定值

I²t

0.02 A²·s

功率

背板总线上的馈电功率

12 W

来自背板总线的功耗（达到均衡）

35 W

功率损失

功率损失，典型值

29 W

存储器

SIMATIC 存储卡插槽数量

需要 SIMATIC 存储卡

工作存储器

● 集成（用于程序）

6 Mbyte

● 集成（用于数据）

60 Mbyte

● 集成（用于 CPU Runtime 的 CPU功能库）

50 Mbyte; 提示：“CPU 的 CPU 函数库”是用于用户程序的 C/C++模块，通过 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S 创建

用于辅助功能的工作存储器

● 集成的（用于 C/C++ 运行系统应用）

1 024 Mbyte

● 可用（适用于 Linux 运行时应用程序）

1 Gbyte

装载存储器

● 插拔式（SIMATIC 存储卡），大值

32 Gbyte; 存储卡容量必须至少有 2 GB

缓冲

● 免维护

是的

CPU-处理时间

对于位运算，典型值

1 ns

对于字运算，典型值

2 ns

对于定点运算，典型值

对于浮点运算，典型值

6 ns

CPU-组件

元素数量（总数）

20 000; 程序块 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT

DB

● 编号范围

1 ... 60 999；划分如下：用户可用编号范围：1 ... 59 999 和由 SFC 86创建的数据块的编号范围：60 000 ... 60 999

● 容量，大值

16 Mbyte; 对于寻址的数据库，大容量为 64 KB

FB

0 ... 65 535

1 Mbyte

FC

OB

● 容量，大值

● 可用循环 OB 数量

100

● 时间报警 OB 数量

20

● 延迟报警 OB 数量

● 唤醒警告 OB 数量

20; 带小组织块，3 个 100 µs 循环

● 过程报警 OB 数量

50

● DPV1 报警 OB 的数量

3

● 等时模式 Ob 数量

● 技术同步警告 OB 数量

2

● 启动 OB 数量

● 异步错误 OB 数量

4

● 同步错误 OB 数量

● 诊断报警 OB 的数量

1

一、问题提出

可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制系统，在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1 ．系统设计的主要内容

（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；

（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；

（ 3 ）选定 PLC 的型号；

（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；

（ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；

（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；

（ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；

（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；

根据具体任务，上述内容可适当调整。

2 ． 系统设计的基本步骤

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，

1 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC程序设计，可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，要十分熟悉控制要求，还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。在将 PLC连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。